Растить урожай помогут спутники

Красноярский государственный аграрный университет реализует проект точного земледелия.

Современный мир, каким мы его знаем, во многом стал возможен благодаря революции в сельском хозяйстве. Технологический прогресс многократно повысил производительность труда в этой отрасли, и теперь достаточно небольшой процент людей занятых в сельском хозяйстве способен прокормить все население планеты. Однако прогресс не стоит на месте, и находятся новые методики повышения эффективности отрасли. Одной из самых актуальных технологий современности является точное земледелие.

Современное сельское хозяйство работает по тем же принципам, что и любой бизнес — постоянное стремление снижать себестоимость единицы продукции и повышать производительность в расчете на единицу затраченных ресурсов.

Сегодня эти инструменты по-прежнему актуальны, но их потенциал практически достиг предела, возможного при современном уровне технологий. В то же время появились новые инструменты, недоступные прежде. В частности спутниковые и компьютерные технологии, ставшие общедоступными.

Точное земледелие — это система управления продуктивностью посевов, основанная на использовании комплекса спутниковых и компьютерных технологий. Вместо того, чтобы пахать, сеять, вносить удобрения в единой дозе для всех участков наших огромных полей без учета показателей плодородия каждого конкретного участка пашни, как это делалось на протяжении всей предыдущей истории сельского хозяйства, сегодня фермеры могут точно рассчитать количество, удобрений и других ресурсов для любого участка поля с точностью до метра.

Именно такую задачу поставил перед собой Красноярский государственный аграрный университет (КрасГАУ) — разработать для красноярских аграриев систему управления себестоимостью продукции растениеводства через картирование почв по плодородию, что выросло в проект «Разработка и апробация методов контроля земель сельскохозяйственного назначения для создания системы точного земледелия».

По словам начальника управления науки и инновации Красноярского ГАУ Александра Коломейцева, аграрный университет шел к этому проекту порядка восьми лет, так как плодородие почв его сохранение, изменение — это предмет исследований ученых Красноярского ГАУ.

Чтобы сохранить почву требуется ее удобрять, подбирать культуры, которые будут произрастать на этих почвах.

«Во всем мире сейчас одна из наиглавнейших проблем — сохранение или даже приумножение плодородия. Во многих странах сегодня уже отсутствует такое понятие, как почва. Есть что-то, но не то, что принято называть этим понятием. Проблема сибирских агроландшавтов — высокая «пестрота». Наличие элементов питания на разных участках даже одного поля заметно разнится. Комплекс факторов заставляет питательные вещества скапливаться на одних участках и вымываться с других. Поэтому мы уже давно думали, как решать проблему выравнивания почвенного плодородия, и естественно приглядывались к новейшим технологиям, в том числе к космическим и аэрокосмическим», - рассказал Александр Коломейцев.
Такие технологии не просто современные, они приводят к снижению себестоимости продукции, уверяет начальник управления науки и инноваций Красноярского ГАУ. Проект «Разработка и апробация методов контроля земель сельскохозяйственного назначения для создания системы точного земледелия» совместный. Его поддержали красноярский фонд науки, российский фонд фундаментальных исследований. А партнером в выполнении научных исследований выступил красноярский научный центр, который откликнулся на инициативу аграрного университета, и участвует с большим интересом, так как позволяет свои гипотезы и открытия применять и проверять на практике, что для любого ученого очень важно.

«Мы давно занимаемся этими проблемами, но сейчас вышли на новый технологичный уровень», - добавил Александр Коломейцев.
Непосредственно реализацией проекта «Разработка и апробация методов контроля земель сельскохозяйственного назначения для создания системы точного земледелия» занимается заведующий кафедрой общего земледелия Красноярского государственного аграрного университета Владимир Ивченко. Ему мы и задали несколько вопросов.

- Владимир Кузьмич, в чем суть проекта применительно для нашего региона?

- Как известно, почвенный покров земледельческой части Красноярского края весьма неоднороден. Даже на одном полевом массиве может находиться несколько типов, подтипов, не говоря уже о разновидностях почв, которые имеют существенные колебания показателей их плодородия.

Существующая неоднородность почвенного плодородия не позволяет в полной мере реализовать потенциал продуктивности возделываемых сортов сельскохозяйственных культур.

Одним из путей устранения негативного влияния пестроты полей по почвенному плодородию является применение геоинформационной системы, которая позволяет обработать большой объем информации о земных факторах жизни растений и на основании их анализа разработать технологии возделывания полевых культур с учетом состояния почвенного плодородия не только каждого конкретного поля, но и элементарных участков, составляющих данный полевой массив. То есть, одни элементарные участки обеспечены питательными веществами очень хорошо, другие хуже. Поэтому, на те элементарные участки, которые имеют очень высокую степень обеспеченности можно не вносить минеральные удобрения. Имеющие недостаточный уровень обеспеченности требуют внесения удобрений. В результате создается экономия минеральных удобрений, снижаются затраты на их приобретение и внесение и в целом уменьшается себестоимость продукции.

- На что делается акцент: использование экономичных сельхозмашин, продуктивных сортов растений, эффективных удобрений или рациональных агротехнологических приемов?

- Система точного земледелия направлена на получение с данного поля (массива) максимального количества качественной и наиболее дешевой продукции за счет того, что для всех растений этого массива создаются одинаковые условия роста и развития без нарушения норм экологической безопасности. Точное земледелие внедряется путем постепенного освоения качественно новых агротехнологий на основе принципиально новых, высокоэффективных и экологически безопасных технических и агрохимических средств.

- Какие современные технологии планируется применять для создания системы точного земледелия? Планируется ли использовать современные технологии, такие как спутниковые и компьютерные?

- Целью проекта является создание новых методов для разработки дифференцированного внесения удобрений по ресурсосберегающей технологии возделывания зерновых культур, которые обеспечивают получение устойчивых урожаев полевых культур и сохранение почвенного плодородия.

Для достижения поставленной цели предполагается использование методов дистанционного зондирования почвенного покрова земледельческой зоны Красноярского края с помощью спутниковых технологий для оценки почвенной неоднородности опытного поля.

Разработанную технологию планируется применить для дифференцированного внесения минеральных удобрений с учетом обеспеченности каждого элементарного участка полевого массива элементами питания. Это даст возможность снизить материальные затраты на производство продукции растениеводства. Одновременно происходит повышение производительности работы машинно-тракторных агрегатов.

В итоге это позволит оптимизировать потребность сельскохозяйственных культур в минеральных удобрениях, снизить затраты сельхозтоваропроизводителей на их приобретение и внесение, оказать положительное влияние на экологическую обстановку в земледельческой зоне Красноярского края за счет снижения негативного антропогенного влияния.

- Система точного земледелия на сегодняшний день — это только теория или есть и практические примеры?

- В принципе, внедрение системы точного земледелия дает значительные преимущества при ведении сельскохозяйственного производства. Основное преимущество - возможность принимать правильные и оперативные управленческие решения, которые всегда основываются на точных и своевременных расчетах, а не на интуиции и опыте агрономов.

Следует помнить, что точное земледелие дает возможность контролировать экономию расходов топлива, удобрений, трудовых ресурсов и многое другое. Это в свою очередь позволяет повысить эффективность использования природных ресурсов при одновременном соблюдении экологических норм и ограничений без потери качества и прибыли.

Примеров практического применения отдельных приемов точного земледелия очень много. Достаточно сказать, что очень многие хозяйства Красноярского края активно используют такой элемент системы точного земледелия, как параллельное вождение при внесении пестицидов, посеве сельскохозяйственных культур.

- При всех плюсах системы, она имеет и явные минусы: дороговизна, отсутствие опыта и специалистов. Как с этим бороться?

- Внедрение системы точного земледелия в полном объеме - это дорогостоящее мероприятие. Однако постепенное внедрение отдельных элементов системы точного земледелия позволяет последовательно осуществлять шаги по внедрению этой системы и при этом получать высокий экономический эффект.

Например, внедрение параллельного вождения требует небольших финансовых вложений, которые окупаются в течение одного вегетационного периода.
Следует помнить, что изначально система точного земледелия была направлена на снижение материальных затрат и, как следствие, на получение более высокой прибыли.

Что касается подготовки кадров, то необходимо отметить, что имеются различные курсы повышения квалификации как в целом в России, так и в Красноярском крае.

Проект заканчивается в 2019 году и имеет конкретные результаты. Ученые готовы предложить аграриям методику подготовки и разработки почвенных карт, а также помощь в их применении. В результате, сельхозпроизводитель может самостоятельно принять решение об использовании удобрений — химических или органических. А также производить корректировку плодородия почвы. Это позволит фактически вдвое сократить объемы использования удобрений.

Сегодня химикаты разбрасываются по всем полю сплошным слоем, без учета, в каком состоянии почва на каждом конкретном участке. Обладая картой почв, аграрий будет вносить удобрения в нужном количестве на определенную точку или площадь, что заметно сократит себестоимость продукции.

Однако на этом проект точного земледелия не закончится. Следующий шаг — это разработка систем управлением сельхозагрегатами, которые будут работать через ГЛОНАСС. То есть, спутники станут управлять объемом вносимых пестицидов и удобрений на основе почвенных карт. Например, открытием или закрытием форсунок машины, которая разбрасывает удобрения. Все будет происходить автоматически. Но для этого потребуются специалисты уже совершенно другого уровня.

«Пока наука опережает образование, как в принципе и должно быть. Наш аграрный университет, после испытания и апробации систем точного земледелия, внесет корректировки в учебный процесс, и уже через год-два мы сможем выпускать специалистов нужной квалификации», - резюмировал начальник управления науки и инновации Красноярского ГАУ Александр Коломейцев.